查理·阿什顿

我最近谈到了在电信网络中对全载流量等级可靠性的需求。今天的电信网络令人难以置信。多十年来，服务提供商在他们的网络中设计了一系列的复杂功能，以便他们保证“六九”可靠性。这意味着网络被保证为99.9999％的时间，暗示每年不超过32秒的停机时间。

在讨论提供运营商级可靠性意味着什么时，我们列出了满足电信运营商级系统要求所需提供的一些示例。这些示例大致分为四类：网络可用性、安全性、性能和管理。

满足这些要求代表了电信服务提供商的关键业务挑战，因为它们将计划逐步引入网络功能虚拟化（NFV）的计划。他们知道他们需要继续满足对达到NFV的可靠性的预期;否则他们冒着失去高价值客户并看到增加的用户流失的风险。ag亚博真人这会严重影响他们减少OPEX和增加用户收入的能力，这是毕竟核心业务目标之后的所有核心业务。ag亚博真人

不幸的是，对于服务提供商和电信设备制造商（TEM），开发一个能够提供运营商级可靠性的网络基础设施平台是极其困难的。NFV让这变得更加困难，因为平台中的许多软件元素都必须达到6个9。这些不仅包括操作系统本身（如Linux），还包括虚拟机监控程序、虚拟交换机、编排器（如OpenStack）和中间件。使用为企业级IT应用程序设计的解决方案无法实现“六个9”目标。您必须从头开始，专门为此需求开发一个平台，并从一开始就设计可靠性特性。这不仅需要重大的工程投资，还需要对所涉及的复杂挑战有深入的技术理解。

让我们回顾一下在电信基础设施中实现这一至关重要的六个9可靠性所需的一些关键技术：

首先在保证虚拟化应用程序的网络可用性所需的情况下，需要优化的管理程序，从而最大限度地减少虚拟机的实时迁移期间的中断持续时间（VM）。例如，KVM的标准实现不提供所需时间的响应时间，以便为功率管理，软件升级或可靠性重新配置进行商务部械操作期间最小化停机时间。为了响应平台内的物理或虚拟元素的故障，管理软件必须能够非常快速地检测失败的控制器，主机或虚拟机并实现热数据同步，以便在发生故障时丢弃呼叫或数据丢失。系统必须自动采取行动以恢复失败的组件，并在劣化时恢复保留功能。为此，该平台必须提供全系列的运营商级可用性API（热同步，VM监控等），兼容服务提供商部署的OSS和Orchestration Systems的需求和VNF。软件设计必须确保没有单一的故障可能会降低网络组件，也没有任何可以未被发现的“静默”VM故障。

网络安全要求对电信基础设施提出了重大挑战。运营商级安全性不能作为企业级软件的一系列附加增强来实现，相反，它必须从一开始就设计为一组协调的、完全嵌入的功能。这些特性包括：对程序存储和虚拟机监控程序的全面保护；配置和控制点的AAA（身份验证、授权和计费）安全性；速率限制、过载和拒绝服务（DoS）保护，以确保关键网络和虚拟机间连接的安全；租户数据的加密和本地化；安全、隔离的虚拟机网络；安全密码管理和防止OpenStack组件欺骗。

在吞吐量和延迟方面，运营商级网络具有严格的性能要求。在NFV架构中，主机虚拟交换机（vswitch）必须在安全隧道上向访客VM提供高带宽。同时，必须最小化VSwitch使用的处理器资源，因为服务提供商从用于运行服务和应用程序的资源导出收入，而不是通过切换消耗的资源。必须加快在VMS中运行的数据平面处理功能以最大限度地提高每瓦的收入产生有效载荷。在延迟约束方面，该平台必须确保10微秒或更少的确定性中断延迟，以便虚拟化对于最苛刻的CPE和访问功能是可行的。最后，使用的中断时间小于150ms，必须使用“分享”模型，其中所有订户的数据和状态作为迁移的一部分被传输，因此必须发生VM的实时迁移。ag亚博真人在Enterprise软件中优先考虑共享存储模型的“分享”模型可确保完全支持传统应用程序，而无需重写在NFV中。

最后，必须为网络管理提供关键功能。为了消除计划内维护停机窗口的需要，系统必须支持无故障软件升级和无故障修补程序。备份和恢复系统必须与平台软件完全集成。并且必须对“北行”实施支持将基础架构平台连接到OSS/BSS和NFV编排软件的API，包括SNMP、Netconf、XML、REST API、OpenStack插件和ACPI。

从最初为IT应用程序开发的企业级软件开始，您无法实现这些具有挑战性的需求。这种类型的软件通常达到3个9的可靠性，相当于每年大约9个小时的停机时间。

从开发角度来看，满足这些要求意味着系统应该能够满足TL9000认证过程的严格要求。在评估技术时，重要的是考虑电信专家设计的产品，例如Wind River载波级通信服务器，这保证了服务提供商和TEM所需的可靠性的运营商等级。

最初发布在RCR Wireless上的博客文章：http://www.rcrwireless.com/article/20140512/opinion/reader-forum-makes-carrier-grade-relificitias-哈达/